웅성 성견 모델에 식립한
Self drilling type 임플란트의
방사선학적, 조직학적 평가
연세대학교 대학원
치 의 학 과
원 지 훈
웅성 성견 모델에 식립한
Self drilling type 임플란트의
방사선학적, 조직학적 평가
지도교수 김 형 준
이 논문을 석사 학위논문으로 제출함
2011년 7월 일
연세대학교 대학원
치 의 학 과
원 지 훈
원지훈의 석사 학위논문을 인준함
심사위원
인
심사위원
인
심사위원
인
연세대학교 대학원
2011년 7월 일
감사의 글
우선 제 삶을 관장하시고 구강악안면외과 의사의 길을 인도해 주시는 하나님께 감사 드립니다. 석사 과정을 통해 본 논문이 완성되기까지 부족한 저를 아낌없이 격려해주시고 지도해주신 김형준 교수님께 깊은 감사를 드립니다. 또한 이 논문이 완성되기 까지 세심하게 조언해주시고 보완해주신 차인호, 정영수 교수님께도 머리 숙여 감사 드립니다. 구강악안면외과학에 매력을 느끼게 해주시고 많은 가르침을 베풀어 주신 이충국 교수님, 박형식 교수님, 이상휘 교수님, 강정완 교수님, 남웅 교수님께도 진심으로 감사 드립니다. 대학 생활부터 수련의 생활까지 오랫동안 함께하며 서로 버팀목이 되었던 네 명의 동기들, 권진일, 박경란, 이승준, 임경민에게 고마움을 전합니다. 또한 즐겁고 보람된 의국 생활을 가능하게 해준 의국 선후배들에게도 깊이 감사 드립니다. 특히 실험을 준비하고 진행하는데 많은 도움을 준 권현진, 강사라 선생에게도 고마움을 표합니다.무엇보다도 항상 묵묵히 지켜봐 주시고 사랑을 베풀어주시는 부모님과 할머니, 누나, 그리고 태어난지 얼마 안된 사랑스러운 조카 해나에게도 진정으로 사랑과 고마움의 마음을 전합니다. 베풀어 주신 사랑과 은혜를 잊지 않고 보답하는 구강악안면외과의가 되도록 노력하겠습니다. 2011 년 7 월 원 지 훈
차 례
그림 및 표 차례 ··· ii 국문요약 ··· iv Ⅰ. 서론 ··· 1 Ⅱ. 연구 대상 및 방법 ··· 5 1. 연구 대상 ··· 5 2. 연구 방법 ··· 5 Ⅲ. 결과 ··· 12 1. 육안적 소견 ··· 12 2. 방사선적 소견 ··· 15 3. 조직학적 소견 ··· 30 4. 조직형태학적 소견 ··· 42 Ⅳ. 고찰 ··· 45 Ⅴ. 결론 ··· 57 참고문헌 ··· 59 영문요약 ··· 64List of Figure
Figure 1. Implant design ··· 6
Figure 2. Procedure of implant installation (self drilling type) ··· 9
Figure 3. Gross finding of the healed beagle femur(4-week) ··· 13
Figure 4. Gross finding of the healed beagle femur(8-week) ··· 14
Figure 5. Radiographic(plain X-ray) findings ··· 16
Figure 6. Radiographic(Micro-CT image) findings··· 19
Figure 7. Comparison of bone density(implant A) ··· 20
Figure 8. Comparison of bone density(implant B) ··· 21
Figure 9. Comparison of bone density(implant C) ··· 23
Figure 10. Comparison of bone density(implant D) ··· 25
Figure 11. Comparison of bone density(implant I) ··· 27
Figure 12. Comparison of bone density(implant II) ··· 28
Figure 13. Histologic feature at 4 weeks after Implant A installation ··· 32
Figure 14. Histologic feature at 8 weeks after Implant A installation ··· 32
Figure 15. Histologic feature at 4 weeks after Implant B ··· 33
Figure 16. Histologic feature at 8 weeks after Implant B ··· 34
Figure 17. Histologic feature at 4 weeks after Implant C installation ··· 35
Figure 19. Histologic feature at 4 weeks after Implant D installation ··· 37
Figure 20. Histologic feature at 8 weeks after Implant D installation ··· 38
Figure 21. Histologic feature at 4 weeks after Implant I installation ··· 39
Figure 22. Histologic feature at 8 weeks after Implant I installation ··· 39
Figure 23. Histologic feature at 4 weeks after Implant II installation ···· 40
Figure 24. Histologic feature at 8 weeks after Implant II installation ··· 41
Figure 25. Calculation of bone-to-implant contact ··· 43
Figure 26. Measurement of bone volume ··· 43
List of Table
Table 1. Study design ··· 7Table 2. Bone-to-implant contact(BIC) and bone volume(BV) measurements at different time periods ··· 44
국 문 요 약
웅성 성견 모델에 시립한 Self drilling type 임플란트의
방사선학적, 조직학적 평가
부분 무치악이나 전체 무치악 환자에서 임플란트가 매우 실용적이고 효과적인 치료 방법으로 받아들여지면서 임플란트의 성공율을 높이기 위해 형태 및 식립방식, 표면처리 등을 달리하여 많은 연구들이 진행되었다. 그 결과 drill 을 이용하여 식립하고자 하는 임플란트의 크기 및 길이에 맞게 pilot hole 을 형성한 후 임플란트를 식립하는 방식과 임플란트 표면에 sandblasting 과 산처리를 함께 시행한 방식이 보편화되었다. 하지만 여러 단계를 거쳐 식립해야 하는 기존 임플란트에 대한 불편감 및 생물학적인 결합력을 증가시키고자 하는 표면 처리방법이 요구되면서 새로운 형태의 임플란트에 관한 연구가 필요하게 되었다. 따라서 본 연구를 통해 drill 을 사용하지 않고 식립할 수 있는 self drilling type 의 임플란트를 소개하고 nanotitania anodic oxidation 과정을 통해 표면처리를 한 임플란트를 평가하고자 하였다.본 연구는 웅성 성견 2 마리의 양측 대퇴골에 새로 고안된 임플란트를 식립한 후 4 주, 8 주에 희생하여 육안적, 방사선학적, 조직학적, 조직형태학적 결과를 비교하고자 하였다. 식립하고자 하는 임플란트는 표면처리를 하지 않은 group A 임플란트와
표면처리를 시행한 group B 임플란트로 분류하였으며 각각의 group 은 대조군으로 기존의 self tapping type 의 임플란트를 사용하였고 실험군으로는 self drilling type 의 임플란트를 사용하였다. 또한 group A 의 실험군으로 사용된 임플란트는 thread 의 간격에 따라 3 가지 type 으로 분류하였다.
그 결과 self drilling implant 의 외부 표면 뿐만 아니라 내부 공간도 시간이 지나면서 골의 양이 증가하였고 임플란트 표면에 형성되어 있는 hole 을 관통하는 bony bridge 를 관찰할 수 있었으며 나사선 사이의 간격이 일정한 임플란트가 더 좋은 결과를 보였다. 또 표면처리를 시행한 임플란트에서 골과 결합하는 임플란트 표면이 더 많음을 확인할 수 있었다. 실험을 통해서 식립하고자 하는 self drilling type 의 임플란트와 같은 직경의 trephine bur 를 이용하여 피질골을 ditching 한다면 임플란트 내상방의 사강이 발생하는 현상을 개선할 수 있을 것으로 예측하였다. 본 연구를 통해 일정한 간격의 나사선을 가지고 표면처리를 시행한 self drilling type 의 임플란트를 제시한 protocol 에 따라 식립하였을 때 기존의 임플란트보다 간단하게 식립이 가능하며 만족할만한 결과를 얻을 수 있을 것이라 생각된다. 하지만 좀더 의미있는 결과를 얻기 위해서는 임플란트의 개체수를 늘리고 이번 실험을 통해 정립한 식립 protocol 에 따라 추후 실험을 이어나갈 필요성이 있다.
핵심되는 말 : 임플란트 식립방식, Self drilling type, Self tapping type, 티타니아 표면 처리, 웅성 성견
웅성 성견 모델에 식립한
Self drilling type 임플란트의
방사선학적, 조직학적 평가
(지도교수 : 김 형 준) 연세대학교 대학원 치의학과원 지 훈
I. 서론
치과용 임플란트란 고정성 또는 가철성 보철물의 지지와 유지를 얻기 위하여 점막 또는 골막측 하방 및 골 등의 구강조직에 식립되는 주로 금속의 이물 성형재료의 장치로서 식립된 식립체 위에 상부 구조물을 제작하여 보철물로 사용하는 것을 말한다. 부분 무치악이나 전체 무치악 환자에서 임플란트가 매우 실용적이고 효과적인 치료 방법으로 받아들여지면서지금까지 구강영역의 임플란트에 관한 연구가 기계적, 생물학적, 생리학적인 모든 면을 포함하는 장기간의 연구가 심도 있게 이루어져왔다(Adell et al., 1981; Albrektsson and Lekholm, 1989). 임플란트에 가해지는 부하를 견디면서 장기간 기능을 영위하는데 필요한 골유착의 정도는 임플란트 매식부위 골조직의 상태, 수술기법, 임플란트와 조직간의 적합 정도, 임플란트의 형태, 표면 거칠기 및 표면처리 방법, 초기 하중 등에 의해 매우 다양하게 나타난다고 보고되고 있다(고영한, 2000; Deporter et al., 1986; Wennerberg et al., 1997). 그 결과 임플란트의 성공율을 높이기 위해 다양한 형태를 비롯하여 식립방식, 표면처리 등을 달리하는 임플란트들이 개발되었다(Scacchi, 2000). 1970년대부터 본격적으로 사용된 치과용 임플란트는 형태에 따라 치내 임플란트, 점막하 임플란트, 골막하 임플란트, 골내 임플란트 등으로 나눌 수 있으나 현재는 많은 장점을 가지고 있는 골내 치근형 임플란트가 주로 사용되고 있다. 치근형 임플란트는 외형이 나사 형태로 되어 있는 screw 형, 속이 비어 내면에서도 골성장을 유도하는 hollow basket 형, 원주형태로 되어있는 cylinder 형으로 나눌 수 있다(Albrektsson and Sennerby, 1991).
임플란트의 형태는 다양하지만 식립방법과 과정은 비교적 유사하다. 즉, drill을 이용하여 임플란트의 크기 및 길이에 맞게 pilot hole 을 형성하여 임플란트가 식립될 수 있는 공간을 마련하는 bone preparation 이 이루어져야 임플란트를 안정적으로 식립할 수 있게 된다(Adell et al., 1981;
Buser et al., 1988; Sutter et al., 1988). 1980년대 self tapping 방법이 소개되면서 임플란트 식립 과정에서 tapping이 생략되기도 하였지만 (Davarpanah et al., 2001; Friberg et al., 1997) 일반적으로 여러 단계의 술식을 거쳐야 한다는 점에서 간단한 방법을 통한 임플란트 식립이 요구되고 있다(Albrektsson and Wennerberg, 2005).
골접합술에 사용하는 screw도 pilot hole 을 형성한 후 사용하는 self tapping 방식이 사용되었으나 pre-drilling 과정이 신경과 치아뿌리, 치배 등에 손상을 줄 수 있으며 drill 과정에서 발생하는 열이 골의 괴사를 유발할 수 있다는 연구 결과가 발표되고 얇은 피질골에서 drill 후에 screw 를 식립할 때 골의 stripping 이 발생하여 고정력이 떨어지는 한계가 보고되면서 이러한 단점을 극복하고자 새로운 형태의 screw가 개발되었다(Phillips and Rahn, 1989). 그 결과 새로 제안된 drill free screw는 drill 과정 없이 screw 를 바로 식립할 수 있어 위와 같은 문제들을 해결하였다. 현재 drill free screw는 골접합술, 악간고정술 뿐만 아니라 bone anchorage 획득을 위해 교정과 영역에서도 널리 사용되고 있다(Chen et al., 2008; Heidemann et al., 1998). 하지만 치아를 수복하는 임플란트 영역에서는 아직 시도되지 않고 있으며 관련된 연구 또한 보고된 바가 없다.
1970년에 plasma 처리(titanium plasma spray : TPS)된 임플란트는 다공성의 표면을 형성하게 된다는 사실이 처음으로 보고되었다. (Hahn and Palich, 1970) 다공성의 표면을 가지게 될 경우 평활한 표면의 titanium
임플란트에 비해 골과 임플란트간 직접 접촉율이 높다고 알려져 있다.(Babbush, 1986) 이후 임플란트 표면처리에 대한 관심이 증가하면서 다양한 물리적, 화학적 처리를 시행한 연구들이 이루어지기 시작하였고 그 결과 hydroxyapatite(HA) 피복 임플란트의 유용성이 입증되었다. HA 입자가 탈락되는 문제점 때문에 sandblasting 처리, 산처리 등으로 표면을 처리한 임플란트가 연구되었고 현재에는 sandblasting 과 산처리를 함께 시행한(sand blasted larger grit acid etched : SLA) 임플란트가 개발되어 시판되고 있다(고영한, 2000). 또한 Sato 등은 nanotitania 입자를 임플란트 표면에 처리하였을 때 골모세포의 접촉이 우수하여 임플란트 주위의 골의 생성이 증가한다고 보고하였다(Sato et al., 2008).
본 연구의 목적은 drill 을 사용하지 않고 식립할 수 있는 self drilling type 의 임플란트를 소개하고 동물실험을 통해 사용가능성을 평가하기 위함이며 표면처리를 하지 않은 임플란트와 nanotitania 표면처리를 시행한 임플란트를 비교하고자 하였다. 2마리의 웅성 성견의 대퇴골에 표면처리하지 않은 3가지 형태의 self drilling type 의 임플란트 및 nanotitania로 표면처리를 시행한 임플란트를 각각의 대조군과 함께 식립한 후 4주, 8주 후에 육안적, 방사선적, 조직학적, 조직형태학적 결과를 비교하여 골형성와 안정성을 평가 하였다.
II. 연구 대상 및 방법
1. 연구 대상
본 실험은 18개월 된 12kg의 수컷 웅성 성견 2마리의 양쪽 대퇴골 부위를 이용하였다. 암컷의 경우 호르몬의 변화나 임신 등에 의해 결과에 영향을 미칠 수 있어 수컷만을 이용하였다. 실험동물은 연세대학교 의료원 임상 의학 연구센터의 동물 실험 지침에 따랐다.2. 연구 방법
가. 실험 설계
18 개월된 웅성 성견의 양측 대퇴골에 총 20 개의 임플란트를 식립하였다. 식립한 임플란트 는 표면처리에 따라 pure titanium, Nanotitania anodic oxidation 의 2 가지로 구분하였으며 식립 유형에 따라 self tapping type 과 self drilling type 의 2 종류로 나누었다(Figure 1). Self tapping type 은 대조군으로, self drilling type 은 실험군으로 설정하였으며 각각 표면처리에 따라 group A, B 로 나누었다. Pure titanium implant 중 self drilling type 은 thread 의 형태에 따라 3 가지로 구분하였다. 임플란트 식립 후 각각 4 주,8 주의 치유기간을 거쳐 KCl 정맥 주입 방법을 통해 동물을 희생하여 육안적, 방사선학적, 조직학적, 조직형태학적으로 관찰하였다(Table 1).
Figure 1. Implant design
A : Pure titianium, self tapping type(solid type)
B, C, D : Pure titianium, self drilling type(hollow type)-difference at thread shape
I : Nanotitania anodic oxidation, self tapping type(solid type) II : Nanotitania anodic oxidation, self drilling type(hollow type)
Table 1. Study design Group A (pure titanium) Group B (Nanotitania anodic oxidation) Time Label Time Label
Control (Solid type) 4 wks A 4 wks I 8 wks A 8 wks I Experimental (Hollow type) 4 wks B, C, D * 4 wks II 8wks B, C, D * 8wks II
* B, C, D 로 label 된 implant 는 모두 hollow type 이며 thread design 에 따라 분류됨.
나. 실험방법
실험동물은 1주일의 순화기간을 거쳐 Zolazepam (Zoletil®, Virbac, Carros, France , 5mg/kg), Xylazine (Rompun® 2%, Bayer, Kiel, Germany, 0.2mg/kg) 을 정맥 주사한 후 Isoflurane (Forene®, Abbot Lab., Kaveenborough, UK)를 이용하여 흡입 마취를 시행하였다. 대퇴골 부위의 털을 깎은 후 10% povidone-iodine 용액으로 소독 후 고정하였으며, 1:
100,000 epinephrine 함유된 lidocaine 주사 후 대퇴골 중앙부 피부를 절개하여 대퇴골을 노출시켰다. 앞에서 서술한 바와 같이 implant A, B, C, D 와 implant I, II 를 2마리의 beagle의 양측 대퇴골에 약 7mm 간격으로 무작위로 식립하였다. 대조군인 solid type 은 통상의 방법대로 drilling bur 를 이용하여 pilot hole 을 형성한 후 self tapping 방법으로 식립하였으며 실험군인 hollow type 은 round bur 를 이용하여 임플란트가 안정적으로 식립될 수 있도록 cortical bone에 ditching 을 시행한 후 별도의 drilling 과정 없이 식립하였다. 임플란트 식립에는 CHIROPRO 980 motor(BienAir, Swistzerland)를 사용하였다. 이후 muscle cuff 를 유지하면서 3-0 POLYSORBTM(Tyco Healthcare Korea, USA)을 이용하여 층별 봉합을
시행하였다(Figure 2).
실험 후 성견은 연세대학교 의과대학 임상 의학연구센터 지침에 따라 진통제와 항생제를 주입받았으며 발사는 일주일 후 시행하였고, 각 4주와 8주에 KCl 정맥주사를 이용하여 희생하였다.
다. 방사선학적 평가(Plain radiography, Micro-CT imaging)
술 후 4주, 8주에 희생된 성견의 대퇴골을 절단하여 표준 치과 방사선 필름을 이용한 plain radiography 영상을 비교하였다. (Voltage(kv)=60, Current (mA)=70, Exposure(s)=0.08) 또한 미세 컴퓨터 단층 촬영(Microtomography ; Micro-CT, SkyScan 1076, Belgium)을 실시하여 2차원 영상을 얻었다. 추가적으로 dataviewer program을 이용하여 임플란트 주위 골 밀도를 상대적으로 분석하였다. (Resolution=18μm, Voltage(kv)=100, Current(μA)=100, Filter=0.5mm Aluminium, Exposure(ms)=1180, Rotation Step(deg) =0.500/360 Rotation)
라. 조직학적, 조직형태학적 평가
조직 표본을 7일간 0-100%의 점진적 고농도의 알코올로 탈수하고 polymethylmethacrylate로 포매한 후 광중합기를 이용하여 진공상태에서 경화시켰다. 레진 포매된 조직 블록은 임플란트 head와 임플란트의 tip을 연결한 평면을 기준으로 diamond saw (Maruto, Japan)로 절단하여 hard tissue grinding system(Maruto, Japan)으로 100-110μm 두께의 비탈회 표본을 제작하고 hematoxylin-eosin 로 염색 후 광학현미경으로 관찰하였다.
염색된 조직시편은 광학현미경하에서 자동화된 image 분석 프로그램(Image-Pro Plus, Media Cydernetics, Silver Spring, MD)을 이용하여 Bone volume(BV) 과 Bone to implant contact(BIC)를 측정하였다.
III. 결과
1. 육안적 소견
가. 4 주군
좌우 대퇴골의 임플란트 식립 부위를 노출할 때 골막을 포함한 연조직이 골 상방으로 노출된 임플란트 head 및 주변 조직과 혼재되어 강하게 결합하는 양상으로 박리하는데 어려움이 있었다. 특히 우측 대퇴골 부위는 임플란트 식립 부위를 포함하여 골절된 소견이 관찰되었고 골절 부위로 가골이 형성되고 있었으나 연관된 임플란트의 동요도는 없었다(Figure 3).나. 8 주군
4주군과 비교하였을 때 임플란트 주위로 치유양상이 양호하여 골막이 쉽게 박리되었으며 골 상방으로 노출된 임플란트 head 주위로 새로운 골이 형성되어 있었다. 양측에 식립한 임플란트 모두 동요도는 없었다(Figure 4).Figure 3. Gross finding of the healed beagle femur(4-week) A. 4-week left side
B. 4-week left side(specimen) C. 4-week right side
Figure 4. Gross finding of the healed beagle femur(8-week) A. 8-week left side
B. 8-week left side(specimen) C. 8-week right side
2. 방사선적 소견
가. 방사선학적 소견 (Plain radiography)
(1) 4 주군
Plain radiography 상에서 대조군으로 사용된 self tapping type 의 임플란트 뿐만 아니라 실험군으로 사용된 self drilling type 의 임플란트도 모두 안정적으로 식립된 것을 확인할 수 있다. 특이할 만한 골소실은 관찰되지 않으나 8 주군과 비교시 임플란트 주변 변연골이 방사선 투과도가 높아 골밀도가 상대적으로 낮은 것을 알 수 있다. Self drilling type 의 임플란트의 내부 골질은 확인할 수 없다(Figure 5A).
(2) 8 주군
4 주군과 마찬가지로 self tapping type 의 임플란트 뿐만 self drilling type 의 임플란트도 모두 안정적으로 식립된 것을 확인할 수 있다. 4 주군과 비교하였을 때 임플란트 주변 변연골의 방사선 투과도가 낮아 골밀도가 상대적으로 높은 것을 알 수 있다. Self drilling type 의 임플란트의 내부 골질은 확인할 수 없다(Figure 5B). 4 주군과 8 주군의 group 내에서 실험군과 대조군 사이에 특이할 차이는 없었다.
Figure 5. Radiographic(plain X-ray) findings A. 4-week side
나. 방사선학적 소견 (Micro-Computed tomography image)
(1) 4 주군
Plain radiography 소견과 마찬가지로 각 group 의 대조군과 실헙군의 임플란트 주변에 특기할 만한 골 소실은 관찰되지 않았으며 임플란트 나사와 골의 유합이 양호한 것을 확인할 수 있다. Self drilling type 의 임플란트의 경우 내측 공동 부위에도 외측의 해면골과 유사한 골밀도 소견을 보이며 임플란트와 골의 경계에서는 골유합 소견이 관찰된다(Figure 6).
(2) 8 주군
4 주군과 마찬가지로 각 group 의 대조군과 실헙군의 임플란트 주변에 특기할 만한 골 소실은 관찰되지 않았으며 나사와 골의 유합도 양호한 것을 확인할 수 있다. 4 주군에 비해 임플란트 나사 사이의 골밀도가 증가한 양상이다. Self drilling type 의 임플란트의 경우 내측 공동 부위에도 골유합 소견이 관찰된다(Figure 6).다. 골밀도(bone density)
Dataviewer program 을 이용하여 임플란트 내부 및 나사선 부위, 임플란트 외부의 골밀도를 상대적으로 평가하였다. 즉, self tapping type 의
self drilling type 의 실험군은 임플란트 내부, 나사선 부위 및 임플란트 외부의 골밀도를 측정하였다.
(1) Group A
임플란트 나사선 사이의 골밀도에 있어 4 주군과 8 주군 모두 대조군에 비해 실험군에서 상대적으로 낮게 관찰되었다. 또한 실험군의 임플란트 내부와 외부의 골밀도는 큰 차이가 없었다. 본 프로그램 분석에서 4 주군과 8 주군간의 골밀도는 현저한 차이를 나타내지 않았다(Figure 7, 8, 9, 10).(2) Group B
Group A 와 마찬가지로 나사선 사이의 골밀도는 4 주군과 8 주군 모두 대조군에 비해 실험군이 상대적으로 낮았다. 또한 실험군의 임플란트 내부와 외부의 골밀도는 큰 차이가 없었다. 실험군의 임플란트에서 8 주군의 골밀도가 4 주군에 비해 증가한 양상을 관찰할 수 있다(Figure 11, 12).3. 조직학적 소견
가. Group A
(1) 4 주군
술 후 4 주군에서 식립된 임플란트 모두 나사선 주변으로 새롭게 골조직이 생성되는 것을 확인할 수 있다. 임플란트에 인접한 골조직은 혈관함유부가 풍부하면서 골수성 조직이 증가하고 있는 양상이다. 실험군의 경우 임플란트의 내부의 아래쪽에서만 골이 존재하였으나 골의 양은 부족하였으며 골형성이 뚜렷하지 않았다(Figure 13, 15, 17, 19).(2) 8 주군
4 주 소견과 유사하나 임플란트 계면을 따라 융합되는 골 조직이 증가하였으며 혈관을 포함하는 골수조직의 양은 감소되었다. 실험군의 임플란트 내부는 4 주군에 비해 골형성이 증가하는 경향이었다. 또한 임플란트 표면에 형성된 hole 을 통해 bony bridge 가 형성된 것을 확인할 수 있다. 하지만 임플란트 내부의 상방은 사강(dead space)으로 남아 있었다(Figure 14, 16, 18, 20).나. Group B
(1) 4 주군
Group A 와 마찬가지로 식립된 임플란트 주변으로 새로운 골조직이 형성되고 있는 것을 관찰할 수 있으며 임플란트 계면을 따라 융합되는 골 조직이 group A 와 유사한 양상이었다(Figure 21, 23).(2) 8 주군
4 주 소견에 비해 융합되는 골 조직이 증가한 양상을 관찰할 수 있으며 실험군의 임플란트 내부의 골형성이 증가하였으며 이에 따라 사강(dead space)이 group A 의 실험군에 비해 감소한 것을 확인할 수 있다(Figure 22, 24).Figure 13. Histologic feature at 4 weeks after Implant A installation.
Figure 21. Histologic feature at 4 weeks after Implant I installation
4. 조직형태학적 소견
광학 현미경을 이용하여 임플란트 전체 길이를 측정하고 임플란트에 접촉된 골 부위를 측정하여 골과 임플란트간 접촉률(Bone-to-implant, BIC)을 산정하였고 나사선 사이의 골의 양(bone volume)을 측정하였다(Figure 25, 26). 실험군의 경우에는 임플란트 내부 하방에 골이 존재하기 때문에 하방에 일정한 길이에 대한 골의 접촉율을 BIC 로 계측하였으며 하방의 일정한 구역에 대한 골의 양을 BV 로 계측하였다. 각각의 값은 Table 2 에 표시하였다. 대체로 4 주군에 비해 8 주군에서 BIC 와 BV 값이 높음을 알 수 있으며 두 계측값 모두 실험군과 대조군간에 큰 차이는 보이지 않았다. 하지만 group A 와 B 의 실험군간의 비교에서는 표면처리를 한 group B 임플란트의 BIC 값이 8 주군에서 더 높게 나타났다. 내부의 BIC 와 BV 는 8 주군이 4 주군 보다 높은 값을 나타내거나 큰 변화가 없는 것으로 나타났다.
Figure 25. Calculation of bone-to-implant contact
Table 2. Bone-to-implant contact(BIC) and bone volume(BV) measurements at different time periods
BIC(%) BV(%)
4 weeks 8 weeks 4 weeks 8 weeks outer inner outer Inner outer inner outer inner
Group A A 13.91 - 25.89 - 37.30 - 46.68 - B 9.89 2.75 17.57 6.99 36.46 4.11 37.04 53.57 C 23.77 33.06 20.88 56.37 44.93 31.06 58.71 61.27 D 7.35 32.84 30.17 36.01 16.95 52.84 56.49 59.51 Group B I 23.44 - 36.29 - 40.45 - 29.23 - II 13.91 40.19 45.05 48.09 43.44 25.98 45.28 52.52
IV. 고찰
`치과영역에서 부분 무치악이나 전체 무치악 환자에게 임플란트가 매우 실용적이고 효과적인 치료 방법으로 받아들여지면서 임플란트에 관해 기계적, 생물학적, 생리학적인 모든 면을 포함하는 장기간의 연구가 심도있게 이루어졌다(Adell et al., 1981; Albrektsson and Lekholm, 1989). 임플란트에 가해지는 부하를 견디면서 장기간 기능을 영위하는데 필요한 골유착의 정도는 임플란트 매식부위 골조직의 상태, 수술기법, 임플란트와 조직간의 적합 정도, 임플란트의 형태, 표면 거칠기 및 표면처리 방법, 초기 하중 등에 의해 매우 다양하게 나타난다고 보고되고 있다(고영한, 2000; Deporter et al., 1986; Wennerberg et al., 1997). 그 결과 임플란트의 성공율을 높이기 위해 다양한 형태를 비롯하여 식립방식, 표면처리 등을 달리하는 임플란트들이 개발되어졌다(Scacchi, 2000).
Adell, Albrektsson, 등은 상, 하악에 Branemark system 의 임플란트를 식립한 후 오랜 기간 관찰하여 높은 성공율을 보고한 바 있다(Adell et al., 1981; Albrektsson, 1988). 이 연구들에서는 standard fixture 가 사용되었는데 이는 매식체 식립전에 크기와 길이에 맞는 pilot hole 을 형성한 후 매식체의 나사선 모양과 같게 pilot hole 의 모양을 성형해 주는 tapping 단계를 거치게 된다. 이후 1980 년대 후반에 별도의 tapping 과정을 생략한 self tapping 방식으로 식립하는 임플란트가 등장하였다. Friberg,
Olsson 등의 연구를 통해 self tapping 방법이 기존의 임플란트와 비교해서 성공율에 큰 차이가 없었으며 오히려 골질이 낮고 골양이 적은 골에서는 성공율이 다소 높았다고 보고하였다(Friberg et al., 1992; Olsson et al., 1995). 따라서 이들의 연구를 바탕으로 tapping 과정이 생략되면서 임플란트 식립 술식이 이전보다 간편해 질 수 있는 계기가 되었다(Friberg et al., 1997). 이후 꾸준히 여러가지 형태의 임플란트가 등장하면서 식립 방식도 다양해졌으나 아직까지 가장 일반적으로 이용되고 있는 방식은 self tapping 방식이다. 임플란트 뿐만 아니라 골절치료에 있어 골접합술에 사용하는 screw 나 교정치료시 bone anchorage 를 얻기위해 사용하는 screw 도 pilot hole 을 형성한 후 사용하는 self tapping 방식이 적용되었다. 이는 tapping 을 하는 식립 방식 보다 빠르게 술식을 진행할 수 있었고 얇은 피질골에서 더 좋은 유지력을 가지고 있었기 때문이다. 그러나 한편으로 pre-drilling 과정이 신경과 치아뿌리, 치배 등에 손상을 가할 수 있으며 drill 과정에서 발생하는 열로 인해 골의 괴사를 유발할 수 있다는 연구결과들이 발표되었다(Phillips and Rahn, 1989). 따라서 이러한 단점을 극복하고자 새로운 식립 형태의 screw 가 개발되었다(Ducours et al., 1992). 새로 제안된 screw 는 pilot hole 을 형성하지 않고 screw 를 바로 식립할 수 있는 형태로 drill free screw 또는 self drilling type screw 라고 불리웠다. 이 screw 는 screw 의 끝부분이 뾰족한 형태로 되어있으며 날카로운 thread 를 가지고 있다.
식립시 발생하는 bone debris 는 screw 의 머리쪽으로 축적되도록 설계되었다(Heidemann et al., 1998).
Heidemann 등은 minipig 의 전두골에 drill free screw 와 self tapping screw 를 식립한 후 6 개월뒤에 screw 와 bone 과의 접촉율을 관찰하였다. 그 결과 self tapping screw 는 55%인 반면에 drill free screw 는 88%로 측정되었고 이를 통해 drill free screw 가 bone 과의 고정력이 더 뛰어나다고 보고하였다. 또한 screw 의 cornical 한 형태 때문에 우려되었던 식립된 주위 골의 microcrack 이나 atrophy 는 조직학적으로 관찰되지 않았다(Heidemann et al., 2001). 이는 얇은 피질골을 가진 부위에도 self drilling screw 를 사용하여 골접할술을 시행하는데 무리가 없음을 증명하였다고 볼 수 있다. 교정영역에서도 bone anchorage 를 위한 screw 들의 이용이 활발해지면서 self drilling screw 에 관한 연구가 보다 많이 이루어졌다(Chen et al., 2008; Paik et al., 2003; Paik et al., 2002). 이들 연구에서도 self drilling screw 가 self tapping screw 보다 생역학적, 조직학적으로 우수함을 증명하였다.
위와 같이 self drilling 에 관한 연구를 통해 편의성과 우수성이 입증되었지만 결손된 치아를 수복하는 임플란트 영역에서는 아직 시도되지 않고 있으며 관련된 연구 또한 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구를 통해 self drilling 방식이 적용된 임플란트를 식립하여 방사선, 조직학적인 분석을 통해 임플란트의 사용 가능성을 평가하고자 하였다.
1970 년에 plasma 처리(titanium plasma spray : TPS)된 임플란트는 다공성의 표면을 형성하게 된다는 사실이 처음으로 보고되었다.(Hahn and Palich, 1970) 다공성의 표면을 가지게 될 경우 평활한 표면의 titanium 임플란트에 비해 골-임플란트간 직접 접촉율이 높다고 알려져 있다(Babbush, 1986). 이후 임플란트 표면처리에 대한 관심이 증가하면서 다양한 물리적, 화학적 처리를 시행한 연구들이 이루어지기 시작하였고 그 결과 hydroxyapatite(HA) 피복 임플란트의 유용성도 입증되었다. HA 입자가 탈락되는 문제점 때문에 sandblasting, 산처리 등으로 표면을 처리한 임플란트가 연구되었고 현재에는 sandblasting 과 산처리를 함께 시행한(sand blasted larger grit acid etched : SLA) 임플란트가 개발되어 시판되고 있다(고영한, 2000). 자연적인 뼈는 유기물과 무기물로 구성되어 있으며 나노구조화 되어있다. 이는 몸 안에서 골세포가 마이크로단위 보다는 나노단위 무기물과의 결합에 적합함을 뜻한다. 따라서 임플란트 표면을 나노크기로 개질화하는 방법이 연구되기 시작하였다. 이에 anodization 방법이 가장 관심을 받고 있으며 여러 연구를 통해 나노크기의 다공성 타이타늄 산화막이 뼈성장을 촉진시키는 것으로 보고되었다 (김성중 and 최진섭, 2007; Lavenus et al., 2010; Sato et al., 2008).
본 실험에서는 18 개월 된 수컷 웅성 성견 2 마리를 대상으로 양쪽 대퇴골 부위에 self drilling type 의 임플란트와 self tapping type 의
임플란트를 무작위로 식립하였다. 식립된 임플란트는 group A, B 의 두 가지로 나누었으며 group A 는 표면처리를 하지 않은 pure titanium(implant A, B, C, D) 이며 group B 는 nanotitania anodic oxidation 과정을 통해 표면처리한 임플란트이다(implant I, II). 각각의 group 에서 대조군은 self tapping type(implant A, implant I) 이며 실험군은 self drilling type 이었다(implant B, C, D, implant II). 또한 group A 의 실험군으로 사용된 self drilling type 의 임플란트는 therad 의 형태에 따라 3 가지로 나누었다. Self drilling type 의 임플란트는 drilling 이 용이하도록 임플란트의 tip 이 날카로우며 내부는 비어있고 표면에 hole 이 형성되어 있다. 이는 1980 년대에 소개되었던 ITI 의 hollow implant 와 유사한 형태를 가졌다고 볼 수 있다(Buser et al., 1988; Sutter et al., 1988). 나사선은 임플란트의 외부에 있으며 나사선 사이의 간격에 따라 3 가지로 나누었다. Implant B 는 상방에는 나사선 사이의 간격이 좁다가 하방으로 갈수록 넓어지는 형태이며 implant C 는 나사선이 일정한 거리를 보이지만 간격은 넓은 모양을 가졌다. 또한 implant D 는 C 와 마찬가지로 나사선 사이의 거리는 일정하지만 C 보다는 간격이 좁았다. Implant II 는 implant D 와 형태는 같지만 nanotitania anodic oxidation 표면처리 과정을 거쳤다. Self tapping type 의 경우 round bur 와 drill 을 이용하여 pilot hole 을 형성한 후 식립하였으며 self drilling type 의 임플란트는 round bur 를
이용하여 cortical bone 에 ditching 한 후 별도의 drilling 과정 없이 식립하였다. 임플란트 식립 후 4 주와 8 주에 성견을 희생하여 임플란트와 주변 골과의 관계를 육안적, 방사선적, 조직학적, 조직형태학적 측면에서 관찰하였다.
Self drilling type 의 임플란트를 식립하는 protocol 에 관한 연구가 전무한 관계로 임플란트를 drilling 할 수 있는 새로운 방법을 고안할 수 밖에 없었다. 임플란트의 tip 부위 자체에 날카로운 thread 가 있지만 낮은 torque 로 회전하는 engiene 을 이용하기 때문에 식립시 원하는 위치에 drilling 되지 못하고 어긋나는 경우가 많았다. 따라서 식립될 임플란트의 직경과 같은 크기의 round bur 를 이용하여 cortical bone 을 삭제하여 임플란트가 drilling 될 때 안정적인 위치를 잡을 수 있도록 하였다. 이 같은 방법을 통해 self drilling type 의 임플란트를 무리없이 식립할 수 있었다.
4 주군의 성견 우측 대퇴골이 임플란트 식립 후 하루 뒤에 골절된 소견이 관찰되었다. 골절 부위는 임플란트를 식립한 부위를 포함하여 oblique 하게 골절되었으며 C arm X-ray 촬영을 통해 확인이 되었다. 이후 splint 를 시행하여 고정하였으며 항생제와 진통제를 병행하였다. 일정한 간격으로 식립 방식에 맞게 진행되었고 술 중에는 별다른 이상 소견이 없었기 때문에 술 후 동물을 관리하는데 있어 발생한 외력에 의한 것으로 추정된다. 골절이 발생한 부위에는 가골이 형성되고 있었으며 연관된 임플란트는 동요도 없이
안정적이었다. 하지만 방사선, 조직학적 분석을 위해서 골절 부위에 식립되었던 implant B, C 는 실험에서 제외하기로 하였다.
육안적으로 보았을 때 4 주군에서는 healing 과정이 진행중이어서 식립된 임플란트 주변으로 granulation tissue 를 포함한 soft tissue 가 engage 되어 있는 양상이었던 반면에 8 주군에서는 healing 이 완료되어 periosteal stripping 이 수월하였으며 임플란트와 주변 골이 매끄럽게 이행되는 양상을 보였다. 두 군 모두에서 임플란트의 동요도는 관찰되지 않았다. Plain x-ray 를 이용한 방사선적 소견에서 특이할 만한 소견은 관찰되지 않았다. 임플란트 변연 부위의 골소실은 관찰되지 않았으며 4 주군과 8 주군 모두 실험군과 대조군 사이에 차이는 없었다. Micro-Computed tomography 를 이용한 방사선적 소견에서는 plain radiography 에서 관찰하기 힘들었던 임플란트와 골과의 계면 뿐만 아니라 self drilling type 의 임플란트 내부의 모습도 확인할 수 있었다. Group A, B 모두 8 주군에서 임플란트 나사 사이의 골밀도가 비교적 증가한 양상이나 뚜렷한 차이를 보이는 것은 아니었다. 대체로 식립된 임플란트 상방과 접촉하고 있는 골이 임플란트 계면을 따라 하방으로 내려가는 듯한 모습으로 임플란트의 상방 1/2 부위의 골밀도가 높아 보였다. Group A 의 self drilling type 임플란트 3 종류간에는 특이할 만한 차이가 없었다. CT image 를 가지고 dataview program 을 이용하여 bone density 를 간접적으로 비교할 수 있었다. 이 프로그램 분석에 따르면
4 주군, 8 주군 모두에서 self drilling type 임플란트의 나사선 사이의 골밀도가 상대적으로 낮게 계측이 되었다. 또한 대조군들의 임플란트에서는 나사선 사이의 골 밀도가 임플란트와 조금 떨어진 부위의 골 밀도보다 높은 것으로 계측되었으나 실험군들의 임플란트에서는 두 구역간의 골 밀도의 차이가 없었다. Group A 와 B 의 실험군 임플란트의 경우 내부와 외부의 골밀도간에는 큰 차이가 없었다. 하지만 이러한 결과는 임플란트가 식립된 위치가 서로 다르기 때문에 직접적인 비교는 어려울 것으로 판단되므로 실험군의 임플란트가 대조군의 임플란트 보다 유지력이 낮다고 보기 어렵다. 오히려 실험군에서 임플란트 내부와 외부의 골 밀도간에 차이가 크지 않다는 것은 최소한의 골 유지력을 확보할 수 있다는 점에서 긍정적인 결과라고 생각된다. 본 실험에서 식립된 임플란트의 조직학적 양상은 다른 실험에서도 관찰되었던 임플란트 주위 골의 형성 소견들과 다를 바가 없었다(Duyck et al., 2010). 하지만 실험군 임플란트의 소견은 주목할 만한 점이 있다. 4 주군에 비해 8 주군의 임플란트에서 내부 공간을 차지하고 있는 골이 증가하는 양상으로 관찰되었다. 특히 임플란트 표면에 형성되어 있던 hole 을 관통하는 bony bridge 가 관찰되는데 이는 임플란트의 유지력을 향상시키는데 큰 역할을 할 것으로 생각된다.
Self drilling type 의 임플란트를 식립하기 전에 round bur 를 이용하여 ditching 하게 되면 식립될 부위의 피질골이 삭제된다. 임플란트 내상방에
발생하는 사강은 이렇게 삭제된 피질골에 의한 것으로 생각된다. 그러므로 피질골을 삭제하지 않아야 임플란트 내부에 골 양을 유지시켜 줄 수 있을 것으로 생각된다. 식립시 round bur 를 이용하기 보다는 식립될 임플란트와 같은 직경의 trephine bur 를 이용하여 피질골에 ditching 을 시행한다면 피질골을 보존하면서 임플란트를 안정적으로 식립할 수 있을 것이다.
광학 현미경을 이용하여 임플란트 전체 길이를 측정하고 임플란트에 접촉된 골 부위를 측정하여 골과 임플란트간 접촉률(Bone-to-implant, BIC)을 산정하였고 나사선 사이의 골의 양(bone volume)을 산정하여 조직형태학적 분석을 하였다(Calvo-Guirado et al., 2010; Orsini et al., 2009). 실험 결과에서 BIC 와 BV 는 대체로 8 주군이 4 주군 보다 높은 값을 나타냈다. 이는 self drilling type 의 임플란트도 시간이 지나면 임플란트 주위 골이 형성되고 임플란트의 유지력이 증가한다는 것을 확인시켜 준다. 또한 나사선 사이의 간격이 일정하지 않은 implant B 의 경우에는 다른 임플란트와 비교했을 때 BIC 와 BV 가 모두 낮은 계측값을 나타냈다. 따라서 일정한 나사선 간격을 가지는 임플란트가 더 좋은 유지력을 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 8 주군에서 표면처리를 한 group B 임플란트의 BIC 값이 group A 의 임플란트 보다 높은 값을 나타냈다. 표면처리를 시행한 임플란트의 경우 나사선 사이의 BV 은 표면처리를 하지 않은 임플란트에 비해 높지는 않지만 임플란트와 접촉된 골의 비율은 높았다. 이는 표면처리를
통해서 임플란트의 표면적이 증가하게 되고 이에 따라 osteoblast 의 접촉을 증가시킬 수 있다는 연구 결과와 부합된다(Sato et al., 2008). 임플란트 내부의 골 양은 식립되는 골질에 좌우되는 것 같다. 성견의 대퇴골의 해면골이 치밀하지 않다면 식립된 임플란트 내부의 골질도 마찬가지로 치밀하지 않을 것이다. 왜냐하면 임플란트를 식립하는 것이 해면골의 골질을 변화시키는 것은 아니기 때문이다. 따라서 동일한 임플란트라도 식립된 부위가 다르기 때문에 4 주군과 8 주군에서 임플란트 내부의 골접촉율과 골 양을 직접 비교하는 것은 무리가 있다고 판단된다.
앞서 언급했듯이 본 실험에 사용된 self drilling type 의 임플란트는 이전에 소개되었던 hollow implant, Core-Vent implant 들과 유사한 형태를 가졌다고 볼 수 있다(Lum and Beirne, 1986; Sutter et al., 1983). 이중 ITI® dental implant system 중에 하나였던 hollow implant 는 1980 년대에 사용되었던 대표적인 임플란트였다(Scacchi, 2000). 임플란트 design 의 필수요소로 (1) 넢은 표면적 (2) 임플란트가 식립되는 부위 골의 최소한의 소실 (3) 임플란트 부피의 최소화 가 주창되면서 hollow implant 가 대두되기 시작하였다. 그 후 여러 연구에 의해 hollow cylinder implant 와 hollow screw implant 의 design 과 식립 방법 등이 정립 되었고 실제 임상에 적용할 수 있었다(Buser et al., 1988; Sutter et al., 1988). Hollow cylinder implant 를 식립하기 위해서는 round bur, drill, trephine mill,
depth gauge 를 이용해 단계별로 진행해야 하며 hollow screw implant 식립시에는 thread cutter 단계를 추가해야 했다.
Buser 등은 1985 년에서 1988 년까지 총 92 명의 환자에서 183 개의 hollow cylinder implant 와 hollow screw implant 를 식립하였고 총 4 개의 실패를 보고하였다(Buser et al., 1988). 또 다른 연구에서는 40 명의 환자에서 102 개의 hollow type 의 implant 를 식립하였고 1 개의 임플란트만이 실패하였다고 보고하였다(ten Bruggenkate et al., 1990). 2000 년대 들어서는 hollow type implant 의 장기적인 성공율이 보고되기 시작하였다. 60 명의 환자에서 147 개의 hollow screw implant, 37 개의 hollow cylinder implant 를 식립한 후 10 년동안 관찰하여 성공율을 조사한 연구에서는 hollow cylinder implant 는 88.5%, hollow screw implant 는 93.3% 의 성공율을 보고하였다(Telleman et al., 2006). 이러한 결과에도 fixture 의 파절, 임플란트 내부 골조직의 부족과 더불어 granulation tissue 나 fibrous tissue 생성되는 것이 보고되면서 2000 년대 둘어 hollow type 은 거의 사용되지 않고 있다(Cehreli et al., 2006; Piattelli et al., 1999).
본 연구를 통해 새로운 식립 형태인 self drilling type 의 임플란트를 소개하였으며 비록 부족한 개체수로 인해 명확한 비교는 불가능하였지만 방사선적, 조직학적, 조직형태학적 분석을 통해 새로운 형태의 임플란트가
사용될 수 있는 가능성을 확인하였다. hollow type 의 임플란트는 응력을 분산시킬 수 있는 장점이 있으며 주위 골조직과 결합할 수 있는 표면적이 넓고 내부 골조직으로 인해 안정성이 높다. 게다가 Hollow type 과 유사한 self drilling type 의 경우 골 삭제량이 더 감소하게 되며 술식의 간편화를 이룰 수 있는 장점이 있다. 따라서 적절한 적응증이 확립된다면 self drilling type 의 임플란트가 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.
V. 결 론
본 연구는 drill 을 사용하지 않고 식립할 수 있는 self drilling type 의 임플란트를 소개하고 동물실험을 통해 사용가능성을 평가하기 위해 계획하였으며 2 마리의 웅성 성견의 대퇴골에 표면처리하지 않은 3 가지 형태의 self drilling type 의 임플란트 및 nanotitania 로 표면처리를 시행한 임플란트를 각각의 대조군과 함께 식립한 후 4 주, 8 주 후에 육안적, 방사선적, 조직학적, 조직형태학적 분석을 통해 각각의 결과를 비교하였다.
1. Self drilling implant 의 내부 공간은 시간이 지나면서 골의 양이 증가하였으며 임플란트 표면에 형성되어 있던 hole 을 관통하는 bony bridge 가 관찰되었다. 또한 BIC 와 BV 는 실험군과 대조군 모두 대체로 8주군에서 높은 값을 나타냈다. 이는 시간이 지남에 따라 치유과정이 완료되면서 임플란트와 골과의 결합력이 증가하고 있다고 생각할 수 있다. 2. 표면처리를 시행한 group B 의 임플란트에서 BIC 가 높은 값을 나타냈다.
3. 식립하고자 하는 self drilling type 의 임플란트와 같은 직경의 trephine bur 를 이용하여 피질골에 ditching을 시행한다면 피질골을
보존하면서 임플란트를 안정적으로 식립할 수 있을 것이며 내상방의 사강이 발생하는 현상을 개선할 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구를 통해 일정한 간격의 나사선을 가지고 표면처리를 시행한 self drilling type 의 임플란트를 제시한 protocol 에 따라 식립하였을 때 기존의 임플란트보다 간단하게 식립이 가능하며 만족할만한 결과를 얻을 수 있을 것이라 생각된다. 하지만 좀더 의미있는 결과를 얻기 위해서는 임플란트의 개체수를 늘리고 이번 실험을 통해 정립한 식립 protocol 에 따라 추후 실험을 이어나갈 필요성이 있다.
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Abstract
An evaluation of the prognosis self drilling type implants, using
radiographic and histologic methods in the beagle
Ji Hoon Won
Department of Dentistry, The Graduate School, Yonsei University
(Directed by Professor Hyung Jun Kim, D.D.S., M.S.D., Ph.D.)
Although the treatment of complete and partially edentulous patients with
dental implants is considered a practical and effective treatment
methodology, studies have focused on surgical techniques, implant
morphology and surface treatment, and etc in order to improve implant
osseointegration. Results from these studies have lead to the use of
sandblasted and acid etch surface treated implants, following the fabrication
of a pilot hole in the dimensions of the desired implant. However, the
the need develop a surface treatment method that will increase biologic
connection has spurred studies to develop implants with new designs.
The purpose of this study was to intrododuce and evaluate a nanotitania
anodic oxidized surface, self drilling type implant that does not require
preplacement drilling.
Implants were placed in the femors of 2 adult male dogs. One dog was
sacrificed 4 weeks following implant placement, and the other was sacrificed
at 8 weeks to compare clinical, radiographic, histologic and histomorphologic
results.
The implants were divided into those without surface treatment (group A),
and with surface treatment (group B). Then, each group was further
divided into a control group, conventional self tapping type implants, and a
testing group, self drilling type implants. The testing group of group A, was
then further categorized into 3 types based on the interval between the
Results showed that as time passed, the quantity of bone not only
increased on the external surface of the implants but also in the internal
space. Further findings showed, bony bridges perforating the holes on the
implant surface and superior results were found in implants with uniform
pitch.
Self drilling implants not only showed an increase in the amount of bone on
the implant surface but in the internal spaces and bony bridges were found
penetrating the holes on the surface of the implants.
Results showed higher bone implant contact in surface treated implants
and overall, implants with uniform pitch showed better results. In this study,
the use of a trephine bur, with the identical diameter as the self drilling type
implant that is to be placed, to ditch the cortical bone, is expected to improve
the dead space that is formed in the superiointerior part of the implant.
In this study, placing surface treated self drilling type implants with
protocol and provides satisfactory results. However, further studies with
increased specimen number are needed for more significant results.
Key words : Surgical technique, Self drilling type, Self tapping type, Nanotitania anodic oxidized surface, Beagle
